濕式氨法煙氣脫硫是石油煉化企業減少再生煙氣中硫氧化物含量的主要手段。然而由于來自上流的催化煙氣中含有SOx、NOx、Cl-等腐蝕介質,再加上反應過程中潮濕的環境,使得煙氣脫硫塔在運行過程中極易發生腐蝕,間接影響了脫硫裝置安全穩定的運行和企業正常工作,因此如何防止或延緩腐蝕,不耽誤企業的正常生產就成了一個迫在眉睫的問題。然而由于脫硫塔中各個部位的環境并不一致,因此需要從煙氣脫硫塔的腐蝕位置著手,來分析其腐蝕原理,從而選擇合適的防腐材料。
脫硫塔現場
濕法煙氣脫硫塔中主要發生腐蝕的位置為:(1)吸收塔器內壁發生局部腐蝕導致吸收塔內壁變薄甚至出現泄漏;(2)脫硫塔變徑處的焊縫發生腐蝕破壞;(3)煙囪上部內壁襯底出現嚴重腐蝕,局部基體出現坑蝕;(4)脫硫塔塔底的循環泵葉輪遭到腐蝕磨損以及在循環泵內處出現結垢。出現上述腐蝕問題的原因可以分為以下幾種:
(1)H2SO4/H2SO3露點腐蝕。催化再生煙氣中含有大量的SO2和SO3,當煙氣進入到脫硫塔并進行脫硫過程中,煙氣中的SO2很容易被吸收掉,但是煙氣中的SO3難易被脫硫劑去除。這些SO3在脫硫過程中會轉變為亞微米級的H2SO4霧氣。當設備的表面溫度小于煙氣的露點時,H2SO4霧氣和殘留的SO2會在設備的內壁上形成低溫強酸的液滴,對設備造成腐蝕。此外,這種酸性液滴更容易在焊縫、變徑處脫硫脫的錐段聚集,而且濃度更高。
(2)Cl-的腐蝕。Cl-在煙氣脫硫過程中,對結構件的破壞可以分為應力腐蝕和點蝕。Cl-具有很強的穿透性,能很快的侵入到金屬內部,使得殘余應力增大,從而造成應力腐蝕。此外,潮濕環境下,相較于O,Cl-具有更強的氧化性,很容停留在金屬表面并將O擠走,從而改變金屬的鈍化膜狀態,使其產生點蝕。此外,腐蝕環境的Cl-含量越高,Cl-與金屬表面接觸的可能性就越大,進一步加速了點蝕的出現。
(3)煙氣脫硫過程中堿性液滴和煙氣中的SOx反應生成含鹽的液體;這些液體會逐步滲入到防腐材料的內部,當其干燥后會在材料內部結晶,使得材料由于內應力而失效。
(4)固體顆粒的沖蝕磨損。上游催化裝置中使用的一部分可顆粒催化煙氣進入到脫硫塔中,這些高速流動的微米級的顆粒會對塔壁以及金屬構件造成沖蝕磨損,降低設備的使用壽命。
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